Molte volte nelle aziende nasce l’esigenza di poter eseguire delle operazioni senza doversi muovere dalla propria scrivania. Un esempio potrebbe essere quello di poter aprire il cancello di accesso dell’azienda  per  far entrare un cliente. In genere vengono utilizzati Videocitofoni interni, installati su qualche scrivania o magari su una parete a voi vicina, e  che permettono di fare questo premendo un pulsante. Ovviamente non in tutte le scrivanie è possibile avere una tale opportunità. La cosa interessante potrebbe essere quella di  utilizzare proprio il nostro telefono con cui rispondiamo o che smistiamo le nostre telefonate ai vari interni presenti nell’azienda, e magari farlo da ogni postazione in cui è presente un telefono.

Recentemente ci siamo imbattuti nella  situazione sopra descritta, in cui era presente un nostro centralino telefonico VoIP 3CX, un nostro Impianto di Videosorveglianza, ed in cui era installato un impianto Videocitofonico. Di qui l’esigenza di interfacciare il centralino VoIP/Impianto di Videosorveglianza con tale impianto. E’ da notare che quest’ultimo era caratterizzato anche dalla presenza di un precedente centralino telefonico che dava la possibilità di utilizzare un “telefono analogico” tradizionale per poter fare l’apertura di tale cancello. Da qui l’esigenza di interfacciare il nostro centralino VoIP con quest’ultimo, in modo da permettere ad ogni postazione telefonica di poter eseguire l’apertura del cancello.

Nella vecchia situazione (telefono analogico) l’apertura avveniva  premendo il pulsante “R” (Flash Hook) e poi digitando un codice. Ora invece si trattava di ottenere lo stesso risultato, ma con i nostri telefoni VoIP.

Per prima cosa il centralino VoIP è stato programmato per usare la linea telefonica analogica come se fosse un numero interno. Quindi all’attivazione del Videocitofono esterno, arrivava una chiamata sui telefoni VoIP. In questo modo era possibile ascoltare l’interlocutore che si trovava davanti al cancello. Ora si trattava di poter simulare l’operazione “R + codice apertura cancello”. In tale situazione mancava la possibilità di poter simulare la pressione del pulsante “R”, mentre per il codice la cosa era abbastanza semplice.

Come poter simulare la pressione di “R” ?

Si è deciso quindi di realizzare una piccola scheda elettronica, il cui compito era proprio questo.

Analizzando la linea telefonica analogica del vecchio centralino, abbiamo notato  che la tensione nel caso di “cornetta abbassata” (linea aperta), risultava essere di 20V (in genere è di 48V), mentre nel caso di “cornetta alzata” (linea chiusa) la tensione era di 8V. Durante la pressione del tasto “R” si generava sulla linea telefonica un impulso di 20V della durata di 100ms (100 millisecondi = 0,1 secondi). In oltre, durante la pressione del tasto presente sul videocitofono esterno, si rilevava sulla linea analogica un normale “Drin” che risultava essere un segnale sinusoidale di ampiezza pari a 20V e frequenza di 20Hz.

Il compito della scheda era quello quindi di realizzare un impulso di Flash Hook nel momento in cui si rispondeva da uno dei telefoni VoIP, in modo che l’utente interno potesse comporre il codice di apertura cancello.

Di seguito viene mostrata una simulazione della scheda realizzata.

Si può notare la l’andamento della tensione sulla linea analogica, di colore Blu. In questo caso, durante lo stato di riposo, la tensione è di 20V. Nel momento in cui si preme il pulsante del videocitofono esterno, il vecchio centralino genera un “drin” e come si alza la cornetta del telefono VoIP (la tensione della linea diventa 8V) si genera l’impulso di Flash Hook. Il resto delle curve presenti sul grafico, corrispondono a particolari punti del circuito per evidenziarne il comportamento.

Il circuito risulta essere il seguente:

Esso è composto da un Microcontrollore PIC 16F84, a 8 bit, il cui datasheet è facilmente reperibile su internet. Il compito di tale  PIC è quello di rilevare , grazie ad un optoisolatore (PC817), lo stato di carica del condensatore C2 . Se il condensatore, tende a scaricarsi al di sotto di una certa tensione, il piedino RA2  (programmato come ingresso) tende ad assumere il valore VIH (tensione compresa tra 2,05V e 5V)   ossia il valore riconosciuto come livello ALTO. A questo punto, ritardando di qualche microsecondo, si porta il piedino RA1 (programmato come uscita) al valore di 5V per un intervallo di 100ms. In questo caso , grazie ad un altro optoisolatore (PC817), si attiva un Relè (sempre per il tempo di 100ms)  il cui compito è quello di portare la linea telefonica allo stato di “aperta” (20V per 100ms) per poi riportarla ad uno stato di  ”chiuso” .  Per fare ciò, è stato scritto un breve programma in C, compilato, e scaricato sulla EPROM del microcontrollore durante la fase di realizzazione della scheda.

In effetti, il principio base della scheda è quello di leggere lo stato della linea telefonica, ed agire di conseguenza . Ossia quando la linea si trova ad una tensione di 20V, si mantiene in carica il condensatore C2 (grazie alla corrente prelevata dalla linea stessa e limitata dalla resistenza di 4Kohm). La presenza del “drin” (f=20Hz),  determina piccole variazioni della tensione di tale condensatore , grazie anche alla presenza del diodo Zener D10 (Vz=20V) e alla resistenza R12. In oltre grazie al diodo Zener D11(Vz=16V) e alla resistenza R9, si ottiene una tensione di 20V-16V – 0,6V (diodo D8)= 3,4V . Il diodo D8 permette di far scaricare la capacita C2 solo tramite il ramo contenente la resistenza R12.  Il primo optoisolatore U2 viene utilizzato per isolare la circuiteria interessata dalla linea  telefonica da quella relativa al Microncontrollore.  Per quanto riguarda il secondo optisolatore U1,  sarebbe stato sufficiente un BJT con resistenza sulla base. E’ stato quindi utilizzato U1 per eventuali evoluzioni future della scheda stessa.Per quanto riguarda il relè di cui si è parlato precedentemente, è stato utilizzato il modello NCR  NRP03-C05DH il quale ha bisogno di una tensione di 5V per potersi eccitare.

Osservando le curve ottenute, si può notare quella di colore rosso relativa alla tensione del condensatore C2. La presenza di R12 è tale da non far seguire la stessa velocità di variazione del “drin” . Allo stesso tempo tale resistenza determina il tempo di riconoscimento dello stato della linea telefonica. La curva di colore verde rappresenta l’ingresso del PIC, ed anch’essa dipendente dalla resistenza R12. La curva viola rappresenta invece la tensione ai capi del diodo interno dell’optoisolatore U2.

E’ da notare, che nel circuito sono stati omessi alcuni componenti legati al microcontrollore, necessari al suo normale funzionamento. In oltre si ha la necessità di alimentare tale scheda per permettere al PIC di funzionare (alimentatore da 5V).

In definitiva, nel momento in cui l’utente risponde al telefono ad una chiamata proveniente dal Videocitofono esterno, viene generato il Flash Hook. L’utente ha comunque la possibilità di parlare con l’interlocutore esterno (visto che il Flash Hook viene registrato  dal centralino del videocitofono e rimane attivo per un certo periodo di tempo)  e di digitare successivamente il codice per l’apertura del cancello.

Manca un ultimo elemento da considerare: come vedere l’interlocutore? Avendo installato dei monitor nei vari uffici, visibili da  ogni angolo della stanza ed utilizzati  per la videosorveglianza, abbiamo interfacciato il segnale video proveniente dal videocitofono (fornitoci come segnale TV analogico) all’impianto di videosorveglianza. In particolare il segnale TV è stato convertito in un segnale composito ( come se fosse preveniente da una telecamera) e collegato al DVR. Successivamente, avendo a disposizione l’attivazione del pulsante del Videocitofono esterno sotto forma di contatto pulito (Relé), abbiamo collegato tale relè al nostro dvr e programmato la visualizzazione del segnale video (codificato precedentemente) tramite uno “SPOT” su tutti i monitor per un tempo prestabilito. In questo modo , la pressione del pulsante del videocitofono esterno determinava la visualizzazione dell’immagine dell’interlocutore su tutti i Monitor di Videosorveglianza e nello stesso tempo una chiamata telefonica per comunicare con l’utente esterno ed inviare il o i codici (nel caso di più accessi disponibili) per aprire il cancello.

Questo non è altro che un esempio di come sia possibile interfacciare apparati diversi, anche già presenti al nostro arrivo, e farli comunicare per ottenere il meglio per i nostri clienti.